JP6042700B2 - Filtration device - Google Patents
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Description
本発明は、濾過室の内部に設けられた円筒状のフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗可能な濾過装置に関し、詳しくは、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる濾過装置に係るものである。 The present invention relates to a backwashable filtration device that peels off trapped substances adhering to the inner peripheral surface of a cylindrical filter element provided inside a filtration chamber, and more particularly, to an inner peripheral surface of the filter element by filtration. The present invention relates to a filtration device that can simplify the structure for backwashing to remove the trapped material and improve the backwashing efficiency of the filter element.
従来、各種装置の冷却水又はプロセス液等の産業一般に用いられる液体の濾過、潤滑油又はディーゼル燃料油等の油の濾過、化学工場等で使用される各種原料の気体等の濾過において、それらに含まれる微粒子や塵埃等を捕捉除去する目的で、種々の濾過装置が用いられている。 Conventionally, in filtration of liquids commonly used in industries such as cooling water or process liquids of various devices, filtration of oils such as lubricating oils or diesel fuel oils, filtration of various raw material gases used in chemical factories, etc. Various filtering devices are used for the purpose of capturing and removing contained fine particles and dust.
前記濾過装置による濾過を長期間続けていると、フィルターエレメントに捕捉された固形分やゲル状の塵埃等が該フィルターエレメントに蓄積し、内側から外側に向けて流れる流体に対する抵抗が上昇し、最終的には対象となる流体の濾過が困難になる。これに対処するため、例えば定期的に、前記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を通して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離させる「逆洗」と呼ばれる操作を行い、フィルターエレメントの濾過性能を回復させる。 If filtration by the filtration device is continued for a long period of time, solid content or gel-like dust trapped in the filter element accumulates in the filter element, and resistance to a fluid flowing from the inside to the outside increases. In particular, it becomes difficult to filter the target fluid. In order to cope with this, for example, periodically, an operation called “back washing” is performed to peel off the trapped material attached to the filter element through the fluid in the direction opposite to that during filtration, thereby improving the filtration performance of the filter element. Recover.
前記逆洗の操作は有効なものであるが、フィルターエレメントに付着した捕捉物が完全に除去されずに残存することがある。その場合は、逆洗の操作を繰り返しても前記フィルターエレメントの内側から外側に向けて流れる流体に対する抵抗が上昇し、対象となる流体の濾過が困難になることがあった。特に、液体を濾過した場合のように、ゲル状の塵埃等や、粘着性の強い物質で覆われた塵埃等がフィルターエレメントの表面に強固に付着している場合は、濾過時と逆向きに流体を通す逆洗のみでフィルターエレメントの濾過性能を回復させることは難しい。中でも、目の大きさが100μmより細かいフィルターエレメントを使用している濾過装置においてはその傾向が強い。 The backwashing operation is effective, but the trapped material adhering to the filter element may remain without being completely removed. In that case, even if the backwashing operation is repeated, the resistance to the fluid flowing from the inside to the outside of the filter element increases, and it may be difficult to filter the target fluid. In particular, when the liquid is filtered, gel-like dust or dust covered with a sticky substance is firmly attached to the surface of the filter element. It is difficult to restore the filtration performance of the filter element only by backwashing with fluid. In particular, the tendency is strong in a filtration device using a filter element whose eye size is smaller than 100 μm.
これに対処して、フィルターエレメントの濾過性能を回復させるための濾過装置が提案されている。この種の濾過装置としては、円筒状のフィルタを取り囲み密閉するハウジングと、前記フィルタの内側の原水室に原水を加圧供給する原水加圧供給手段と、前記フィルタの外側のろ液室からろ液を排出する排出手段と、前記原水室内に設けられ、フィルタ内面に対向した位置で開口する吸引ノズルと、この吸引ノズルに接続され、吸い込んだ洗浄排水を前記原水室から外部へ排出する洗浄水排出手段と、この洗浄水排出手段を制御して吸引ノズルからの洗浄排水の吸引を制御する吸引制御手段と、前記吸引ノズルを前記フィルタ内面に沿って移動させるノズル移動手段と、前記ろ液室内にあって、前記吸引ノズルに対向する位置に配置され、逆洗水を吐出する逆洗ノズルと、この逆洗ノズルに逆洗水を加圧供給する逆洗水供給手段と、前記逆洗ノズルを前記吸引ノズルに同期して移動させる逆洗ノズル移動手段と、を有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In response to this, a filtering device for recovering the filtering performance of the filter element has been proposed. This type of filtration device includes a housing that surrounds and seals a cylindrical filter, raw water pressure supply means for supplying raw water under pressure to the raw water chamber inside the filter, and filtration from a filtrate chamber outside the filter. Discharging means for discharging the liquid, a suction nozzle provided in the raw water chamber and opening at a position facing the inner surface of the filter, and cleaning water connected to the suction nozzle and discharging the sucked waste water to the outside from the raw water chamber Discharge means, suction control means for controlling the suction of the cleaning waste water from the suction nozzle by controlling the cleaning water discharge means, nozzle moving means for moving the suction nozzle along the inner surface of the filter, and the filtrate chamber A backwashing nozzle disposed at a position facing the suction nozzle and discharging backwashing water; backwashing water supply means for supplying backwashing water under pressure to the backwashing nozzle; Having a backwashing nozzle moving means for moving the nozzle in synchronization with the suction nozzle, it has been proposed (e.g., see Patent Document 1).
しかし、前記従来の濾過装置においては、フィルタ内面に付着した捕捉物をはく離させる逆洗を行うのに、フィルタ内面に対向した吸引ノズルで洗浄排水を吸引するのに合わせて、前記吸引ノズルに対向する逆洗ノズルから逆洗水を吐出するために、吸引ノズルからの洗浄排水の吸引制御手段や、逆洗ノズルに逆洗水を加圧供給する逆洗水供給手段を必要とし、さらに前記吸引ノズルと逆洗ノズルとを同期して往復移動させるために、吸引ノズル移動手段及び逆洗ノズル移動手段並びに電動ギアモータ及びボールねじ等を組み合わせた機械式機構を必要とするものであった。したがって、フィルタの逆洗のための構造が複雑となり、装置全体が大型化するものであった。このことから、実際にはこのような濾過装置はあまり使用されていなかった。 However, in the conventional filtration device, in order to perform backwashing to peel off the trapped substance attached to the inner surface of the filter, the cleaning nozzle is opposed to the suction nozzle in accordance with the suction of the cleaning wastewater by the suction nozzle facing the inner surface of the filter. In order to discharge the backwash water from the backwash nozzle, it is necessary to have a suction control means for washing drainage from the suction nozzle and a backwash water supply means for supplying backwash water under pressure to the backwash nozzle. In order to reciprocate the nozzle and backwash nozzle synchronously, a mechanical mechanism that combines a suction nozzle moving means, a backwash nozzle moving means, an electric gear motor, a ball screw, and the like is required. Therefore, the structure for backwashing the filter becomes complicated, and the entire apparatus becomes large. Therefore, in practice, such a filtration device has not been used so much.
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる濾過装置を提供することにある。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention that addresses such problems is to simplify the structure for backwashing to remove the trapped material adhering to the inner peripheral surface of the filter element by filtration. It is in providing the filtration apparatus which can improve the efficiency of backwashing.
前記課題を解決するために、第1の発明による濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングと、前記濾過室の内部に設けられ、一端部が閉塞されると共に前記流体流入室側に位置する他端部が開口され、内側から外側に向けて流体が通過して濾過する円筒状のフィルターエレメントと、円盤状部材で構成され、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に前記円盤状部材の外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記円盤状部材の厚み内で前記外周部から中心部に向かう隙間を有し、逆洗時の前記フィルターエレメントの外側の圧力と前記隙間の圧力との圧力差から前記隙間において前記フィルターエレメントの外側から内側に向けて生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材と、前記逆洗用摺動部材を構成する前記円盤状部材の盤面の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ、前記隙間と連通する流体流通孔が前記軸方向に形成され、前記流体流通孔の長手方向の何れか1箇所にオリフィスが設けられ、前記オリフィスを介して、前記逆洗用摺動部材で生じる前記内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とする逆洗用パイプと、前記一側面の外周部に沿って備えられ、その全周にわたって前記フィルターエレメントの内周面に摺接するブラシ或いは刃状又はヘラ状に形成されたスクレーパと、前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材を前記フィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びて前記逆洗用パイプからの流体を該ドレン室に向けて流す作動シリンダーと、前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を該作動シリンダー内で往復移動可能とするため、作動シリンダー内に流体を自由流通させる流体流通手段と、を備え、前記濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に前記流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、前記ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うようにしたものである。 In order to solve the above problems, a filtration device according to a first aspect of the present invention includes a fluid inflow chamber into which a target fluid flows from the outside, a filtration chamber that filters the target fluid that has flowed in from the fluid inflow chamber and flows out to the outside, and A casing having a drain chamber for discharging the trapped substance from the filtration chamber to the outside, a sealed space, and a filter chamber provided inside the filtration chamber, closed at one end and on the fluid inflow chamber side. is the other end opening positioned a cylindrical filter element for filtering through the fluid outward from the inside, consists of a disc-shaped member, the disc into the inner peripheral surface at the inside of the filter element the outer peripheral portion of the Jo member reciprocally movably provided in the axial direction together with the sliding contact, a gap toward the center from the outer peripheral portion in the thickness of the disc-shaped member, the filter error during backwashing The inward flow from the pressure difference between the pressure outside the instrument and the pressure of the gap occurs from the outside to the inside of the filter element in the gap, to release the captured substance attached to the inner peripheral surface of the filter element A base end is connected to one side surface of the backwashing sliding member and the disk-shaped member of the backwashing sliding member, and a piston member is provided at the other end to communicate with the gap. A fluid circulation hole is formed in the axial direction, an orifice is provided at any one of the longitudinal directions of the fluid circulation hole , and the inward flow generated in the backwashing sliding member is passed through the orifice. a backwash pipe to allow flow out toward the drain chamber, is provided along an outer periphery of said one side surface, in sliding contact with brushes some are in the inner peripheral surface of the filter element over its entire circumference And the scraper formed in the blade shape or paddle, the fitted piston member provided in the backwash pipe for reciprocal movement from one end, a reciprocating sliding member for the backwash inside of the filter element causes moved, fluid and actuating cylinder to flow toward the drain chamber, a piston member mated backwash pipe into the actuating cylinder from the backwash pipe extending other end to the drain chamber Fluid flow means for freely circulating fluid in the working cylinder, so that the pressure of the fluid outlet from the filtration chamber is higher than normal pressure and the fluid flows in. The pressure at the fluid inlet to the chamber is made higher than the pressure at the fluid outlet, and back draining is performed by opening and closing the drain port of the drain chamber to a pressure side lower than the pressure at the fluid outlet. is there.
さらに、前記流体流通手段は、前記作動シリンダーの一端部に設けられた閉塞部材と該作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材との間の空間に流体を自由流通させるものとしてもよい。 Furthermore, the fluid circulation means allows fluid to freely circulate in a space between a closing member provided at one end of the working cylinder and a piston member of a backwash pipe fitted in the working cylinder. Also good.
また、前記逆洗用摺動部材は、前記円盤状部材の盤面内にて一側面から他側面に貫通する一又は複数個の流体通過穴を形成したものとしてもよい。 The backwashing sliding member may be formed with one or a plurality of fluid passage holes penetrating from one side surface to the other side surface within the disk surface of the disk-shaped member.
さらに、前記逆洗用パイプの一端に前記逆洗用摺動部材を1個設けると共に、該逆洗用パイプの軸方向の中間部にて流体流通孔に前記フィルターエレメントの内外の圧力差で生じる内向きの流れを導入可能に構成された他の逆洗用摺動部材を1個又は複数個設けたものとしてもよい。 In addition, one backwashing sliding member is provided at one end of the backwashing pipe, and a fluid flow hole is generated due to a pressure difference between the inside and outside of the filter element at an intermediate portion in the axial direction of the backwashing pipe. It is good also as what provided one or more other backwashing sliding members comprised so that introduction of an inward flow was possible.
第2の発明による濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングの内部に、第1の発明における上記各手段のフィルターエレメントと、逆洗用摺動部材と、逆洗用パイプと、作動シリンダーと、流体流通手段とを一体に組み合わせた単位濾過ユニットを複数個並列に配置したものである。 The filtration device according to the second invention is a fluid inflow chamber into which the target fluid flows from the outside, a filtration chamber for filtering the target fluid flowing in from the fluid inflow chamber and outflowing to the outside, and an object captured by the filtration of the filtration chamber In the casing having a drain chamber for discharging the outside to the outside in the sealed space, the filter element of each means in the first invention, the backwashing sliding member, the backwashing pipe, and the operation A plurality of unit filtration units in which a cylinder and a fluid circulation means are combined together are arranged in parallel.
また、前記単位濾過ユニットを1個又は複数個含む複数のグループに分け、各グループ内の単位濾過ユニットの作動シリンダーの他端部が位置するドレン室を、各グループ毎に区画したものとしてもよい。 Further, the unit filtration unit may be divided into a plurality of groups including one or a plurality of unit filtration units, and the drain chamber in which the other end portion of the working cylinder of the unit filtration unit in each group is positioned may be partitioned for each group. .
第1の発明によれば、濾過室の内部に設けられたフィルターエレメントで、内側から外側に向けて流体が通過して濾過し、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられた逆洗用摺動部材により、逆洗時のフィルターエレメントの内外の圧力差で生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離し、前記逆洗用摺動部材の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ且つ軸方向に形成された流体流通孔の長手方向の何れか1箇所にオリフィスが設けられた逆洗用パイプにより、前記逆洗用摺動部材で逆洗時に生じる内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とし、前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材をフィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びた作動シリンダー内に、流体流通手段により流体を自由流通させ、前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を往復移動可能とし、濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うことにより、逆洗用パイプからの流体をドレン室に向けて流し、該ドレン室から濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させることができる。
この場合、フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材の移動は、流体流通手段により作動シリンダー内に流体を自由流通させておき、ドレン室を排出状態にするだけでよいので、複雑な機械式機構が不要となる。したがって、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる。また、前記作動シリンダーは、逆洗用パイプのピストン部材を往復移動させるシリンダーの役目を果たすと共に、前記逆洗用パイプからの流体をドレン室に向けて流すドレン配管の役目も果たすので、部品点数を削減して省スペース化が可能となる。これにより、装置全体を小型化することができる。
According to the first invention, in the filter element provided in the inside of the filtration chamber, the fluid passes through and filters from the inside to the outside, and the outer peripheral portion slides on the inner peripheral surface of the filter element. A backwashing sliding member that is in contact with and reciprocally movable in the axial direction captures adhering to the inner peripheral surface of the filter element due to an inward flow caused by a pressure difference between the inside and outside of the filter element during backwashing. The base end is connected to one side surface of the backwashing sliding member and the other end is provided with a piston member and any one of the longitudinal directions of the fluid circulation holes formed in the axial direction. A piston member provided in the backwashing pipe that allows an inward flow generated during backwashing by the backwashing sliding member to flow out toward the drain chamber by a backwashing pipe provided with an orifice in the backwashing pipe The The backwashing sliding member is reciprocally moved inside the filter element so as to be reciprocally movable from the end portion, and the fluid is circulated by the fluid circulation means in the working cylinder whose other end portion extends into the drain chamber. The piston member of the backwash pipe fitted in the working cylinder can be reciprocally moved freely, the pressure of the fluid outlet from the filtration chamber is made higher than the normal pressure, and the fluid inlet of the fluid inlet chamber The fluid from the backwash pipe is directed to the drain chamber by making the pressure higher than the pressure at the fluid outlet and opening and closing the drain port of the drain chamber to the pressure side lower than the pressure at the fluid outlet. The trapped material obtained by filtration in the filtration chamber can be discharged to the outside from the drain chamber.
In this case, the movement of the backwashing sliding member that peels off the trapped substance adhering to the inner peripheral surface of the filter element allows the fluid to freely flow in the working cylinder by the fluid circulation means, and puts the drain chamber into a discharged state. Therefore, a complicated mechanical mechanism is not necessary. Therefore, it is possible to simplify the structure for backwashing to remove the trapped substances attached to the inner peripheral surface of the filter element by filtration, and to improve the backwashing efficiency of the filter element. In addition, the working cylinder serves as a cylinder for reciprocating the piston member of the backwash pipe, and also serves as a drain pipe for flowing the fluid from the backwash pipe toward the drain chamber. It is possible to reduce the space and save space. Thereby, the whole apparatus can be reduced in size.
また、第2の発明によれば、ケーシングの内部に、第1の発明におけるフィルターエレメントと、逆洗用摺動部材と、逆洗用パイプと、作動シリンダーと、流体流通手段とを一体に組み合わせた単位濾過ユニットを複数個並列に配置したことにより、濾過の処理量を増大することができる。また、複数個並列に配置した単位濾過ユニットをそれぞれ別個に制御することで、ドレン量や逆洗効率を向上することができる。さらに、同じ大きさの容量であっても、より大きな濾過面積を得ることができる。 According to the second invention, the filter element according to the first invention, the backwashing sliding member, the backwashing pipe, the working cylinder, and the fluid circulation means are integrally combined in the casing. By arranging a plurality of unit filtration units in parallel, the throughput of filtration can be increased. Moreover, drain amount and backwashing efficiency can be improved by controlling each unit filtration unit arrange | positioned in parallel separately. Furthermore, a larger filtration area can be obtained even with the same volume.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、第1の発明による濾過装置の実施形態を示す図である。この濾過装置は、各種装置の冷却水又はプロセス液等の産業一般に用いられる液体の濾過、潤滑油又はディーゼル燃料油等の油の濾過、化学工場等で使用される各種原料の気体等の濾過、或いは船舶のバラスト水の濾過に適用されるもので、それらに含まれる微粒子や塵埃等を捕捉除去する一方、フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗可能とされ、図1に示すように、ケーシング1と、フィルターエレメント2と、逆洗用摺動部材3と、逆洗用パイプ4と、作動シリンダー5と、流体流通手段6とを備えて成る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a filtration device according to the first invention. This filtration device is a filtration of liquids commonly used in the industry such as cooling water or process liquid of various devices, filtration of oils such as lubricating oil or diesel fuel oil, filtration of gases etc. of various raw materials used in chemical factories, Alternatively, it can be applied to the filtering of ship ballast water, and it can be backwashed to remove trapped substances adhering to the inner peripheral surface of the filter element while capturing and removing fine particles and dust contained in them. As shown in FIG. 3, the casing 1, the filter element 2, the backwashing sliding member 3, the backwashing pipe 4, the working cylinder 5, and the fluid circulation means 6 are provided.
前記ケーシング1は、濾過装置の外殻をなすもので、一端部及び他端部が閉塞された筒状(例えば円筒形状)、直方体形状などに形成され、内部に密閉された空間を有している。このケーシング1の内部は、その長手方向の中間二箇所に配置された第1の隔壁板7a及び第2の隔壁板7bで三つの室に仕切られている。第1の隔壁板7aと第2の隔壁板7bとの間に対象流体が外部から流入する流体流入室8を有し、第2の隔壁板7bと一端部の端板9との間に前記流体流入室8から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室10を有し、第1の隔壁板7aと他端部の端板11との間に前記濾過室10の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室12を有している。ケーシング1の材質は、金属又は合成樹脂などであり、その形状・大きさは、濾過装置の使用目的、通過させる液体、気体等の種類、量、設置場所などに応じて適宜決めればよい。 The casing 1 forms an outer shell of the filtration device, and is formed in a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape) in which one end portion and the other end portion are closed, a rectangular parallelepiped shape, and the like, and has a sealed space inside. Yes. The inside of the casing 1 is partitioned into three chambers by a first partition plate 7a and a second partition plate 7b arranged at two intermediate positions in the longitudinal direction. Between the first partition plate 7a and the second partition plate 7b, there is a fluid inflow chamber 8 into which the target fluid flows from the outside, and between the second partition plate 7b and the end plate 9 at one end, It has a filtration chamber 10 for filtering the target fluid flowing in from the fluid inflow chamber 8 to flow out to the outside, and trapped by filtration of the filtration chamber 10 between the first partition plate 7a and the end plate 11 at the other end. It has a drain chamber 12 for discharging things to the outside. The material of the casing 1 is metal, synthetic resin, or the like, and the shape and size of the casing 1 may be appropriately determined according to the purpose of use of the filtration device, the type and amount of liquid and gas to be passed, the installation location, and the like.
前記流体流入室8の一部には、流体入口13が設けられている。この流体入口13は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の流体供給管が接続される。また、前記濾過室10の一部には、流体出口14が設けられている。この流体出口14は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の濾過流体排出管が接続される。さらに、前記ドレン室12の一部には、ドレン口15が設けられている。このドレン口15は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の捕捉物排出管が接続される。そして、前記第2の隔壁板7bの中心部には、例えば円形の貫通孔16が形成されている。 A fluid inlet 13 is provided in a part of the fluid inflow chamber 8. The fluid inlet 13 is formed in a pipe shape protruding outward, and its tip is formed in a flange shape, to which a fluid supply pipe (not shown) is connected. A fluid outlet 14 is provided in a part of the filtration chamber 10. The fluid outlet 14 is shaped like a pipe projecting outward, and its tip is shaped like a flange, to which a filtered fluid discharge pipe (not shown) is connected. Further, a drain port 15 is provided in a part of the drain chamber 12. The drain port 15 is formed in a pipe shape protruding outward, and the tip thereof is formed in a flange shape, to which a captured matter discharge pipe (not shown) is connected. For example, a circular through hole 16 is formed at the center of the second partition plate 7b.
前記濾過室10の内部には、フィルターエレメント2が設けられている。このフィルターエレメント2は、対象となる流体を通過させて流体中に含まれる固形分やゲル状の塵埃等を捕捉して濾過するもので、全体が円筒状に形成され、その一端部が閉塞されると共に前記流体流入室8側に位置する他端部が開口され、内側から外側に向けて流体が通過して濾過するようになっている。すなわち、このフィルターエレメント2は、図1において左側に位置する一端部が封止部材17に保持されて閉塞され、右側に位置して開口する他端部が第2の隔壁板7bの貫通孔16に結合されている。 A filter element 2 is provided inside the filtration chamber 10. This filter element 2 is used to pass a target fluid and capture and filter solids contained in the fluid, gel-like dust, etc., and is formed into a cylindrical shape as a whole, and one end thereof is blocked. In addition, the other end located on the fluid inflow chamber 8 side is opened so that the fluid passes from the inside toward the outside and is filtered. That is, in the filter element 2, one end portion located on the left side in FIG. 1 is held and closed by the sealing member 17, and the other end portion opened on the right side is the through hole 16 of the second partition plate 7b. Is bound to.
前記フィルターエレメント2の封止部材17は、フィルターエレメント2の一端部を閉塞すると共に、該フィルターエレメント2の形状を維持する機能をも果たす。そして、前記封止部材17の中心部にて左側に突出する支持軸18が、ケーシング1の一端部の端板9の近くに設けられた振れ止め板19に支持されている。これにより、フィルターエレメント2の一端部が、濾過室10の内部にて振れ止め板19の緩衝作用を利用して支持される。なお、図1において、符号38はケーシング1の一端部外周に設けられたリング状のフランジを示し、符号39は前記端板9とフランジ38との間に介在されたリング状のパッキンを示している。また、前記フィルターエレメント2の封止の仕方は一例であり、第2の隔壁板7bの貫通孔16に結合されたフィルターエレメント2の他端部側を外せるようにしてもよい。このフィルターエレメント2は、濾過が出来ることと、後述の逆洗用摺動部材3がその内部で動作できればよい。 The sealing member 17 of the filter element 2 closes one end of the filter element 2 and also functions to maintain the shape of the filter element 2. A support shaft 18 that protrudes to the left at the center of the sealing member 17 is supported by a steady plate 19 provided near the end plate 9 at one end of the casing 1. Thus, one end of the filter element 2 is supported inside the filtration chamber 10 using the buffering action of the steady plate 19. In FIG. 1, reference numeral 38 indicates a ring-shaped flange provided on the outer periphery of one end of the casing 1, and reference numeral 39 indicates a ring-shaped packing interposed between the end plate 9 and the flange 38. Yes. The method of sealing the filter element 2 is an example, and the other end side of the filter element 2 coupled to the through hole 16 of the second partition plate 7b may be removed. The filter element 2 only needs to be able to be filtered and a backwashing sliding member 3 to be described later can be operated therein.
前記フィルターエレメント2は、複数の金網を焼結して保形性を高め円筒状に成形したものや、金属繊維製あるいは樹脂製不織布及び/又は金網あるいは樹脂製メッシュによって構成される。さらには、円筒状のノッチワイヤーフィルターエレメント、ウェッジワイヤーフィルターエレメント、板部材に細孔をあけたもの等がある。前記金属繊維製不織布は、金属繊維を積層して焼結して調製したものであり、濾過したい流体に含まれる塵埃等を付着させて清浄流体とするという機能を果たす。また、金網は、濾過機能を果たす場合もあれば、前記金属繊維製不織布の保形支持材や表面保護材としての機能を果たすこともある。なお、フィルターエレメント2の形状、大きさ、数などは、濾過装置の使用目的、濾過性能、ケーシング1の大きさ、対象の流体の種類などに応じて適宜決めればよい。 The filter element 2 is composed of a plurality of metal meshes sintered to improve shape retention and formed into a cylindrical shape, or a metal fiber or resin nonwoven fabric and / or a metal mesh or resin mesh. Furthermore, there are a cylindrical notch wire filter element, a wedge wire filter element, a plate member having pores, and the like. The metal fiber non-woven fabric is prepared by laminating and sintering metal fibers, and fulfills the function of adhering dust or the like contained in the fluid to be filtered to form a clean fluid. In addition, the metal mesh may perform a filtering function, or may function as a shape-retaining support material or a surface protection material for the metal fiber nonwoven fabric. The shape, size, number, and the like of the filter element 2 may be appropriately determined according to the purpose of use of the filtration device, the filtration performance, the size of the casing 1, the type of the target fluid, and the like.
前記フィルターエレメント2の内部には、逆洗用摺動部材3がフィルターエレメント2の軸方向に往復移動可能に設けられている。この逆洗用摺動部材3は、外周部がフィルターエレメント2の内周面に摺接すると共に該フィルターエレメント2で、逆洗時の内外の圧力差で生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメント2の内周面に付着した捕捉物をはく離するものである。そして、前記逆洗用摺動部材3は、金属等で円盤状部材に形成され、その厚み内で外周部から中心部に向かってフィルターエレメント2の内外の圧力差で流体が内向きに流れる隙間を有し、この隙間が後述の逆洗用パイプ4の流体流通孔に連通している。なお、前記円盤状部材の外径は、前記円筒状のフィルターエレメント2の内周に嵌まってその内周面に摺接し得る大きさとされている。 Inside the filter element 2, a backwashing sliding member 3 is provided so as to reciprocate in the axial direction of the filter element 2. The sliding member 3 for backwashing has an outer peripheral portion that is in sliding contact with the inner circumferential surface of the filter element 2 and is in contact with the filter element 2 due to an inward flow caused by a pressure difference between inside and outside at the time of backwashing. The trapped material adhering to the inner peripheral surface is peeled off. The backwashing sliding member 3 is formed of a metal or the like into a disk-shaped member, and a gap through which fluid flows inward due to a pressure difference between the inside and outside of the filter element 2 from the outer peripheral portion toward the central portion within the thickness. This gap communicates with a fluid circulation hole of the backwash pipe 4 described later. The outer diameter of the disk-shaped member is set to a size that fits into the inner periphery of the cylindrical filter element 2 and can be in sliding contact with the inner peripheral surface.
前記逆洗用摺動部材3の一側面には、逆洗用パイプ4が接続されている。この逆洗用パイプ4は、逆洗用摺動部材3で生じる内向きの流れをドレン室12に向けて流出可能とするもので、全体が直線状に形成され、その基端が逆洗用摺動部材3の一側面に接続されると共に、他端にはピストン部材20が設けられ、且つ軸方向に形成された流体流通孔21の長手方向の何れか1箇所、例えば出口側にオリフィス28が設けられている。このオリフィス28は、流体流通孔21内をドレン室12側に流れる逆洗流量を制限すると共に、それによりドレン室12以降の配管による圧力損失を制限するものである。 A backwash pipe 4 is connected to one side of the backwash sliding member 3. The pipe 4 for backwashing allows the inward flow generated by the sliding member 3 for backwashing to flow out toward the drain chamber 12, and is formed in a straight line as a whole, and its base end is used for backwashing. The piston member 20 is connected to one side of the sliding member 3, and the other end is provided with a piston member 20, and the orifice 28 is provided at any one position in the longitudinal direction of the fluid flow hole 21 formed in the axial direction, for example, on the outlet side. Is provided. The orifice 28 limits the backwash flow rate that flows in the fluid circulation hole 21 toward the drain chamber 12, and thereby limits the pressure loss due to the piping after the drain chamber 12.
前記逆洗用摺動部材3及び逆洗用パイプ4の具体的な形状、構造は、図2及び図3に示すように構成されている。図2は、逆洗用摺動部材3及び逆洗用パイプ4を一部断面して示す拡大断面図である。また、図3は、逆洗用摺動部材3を構成する二つの円盤状部材を示す側面図である。 Specific shapes and structures of the backwashing sliding member 3 and the backwashing pipe 4 are configured as shown in FIGS. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the backwashing sliding member 3 and the backwashing pipe 4 partially in cross section. FIG. 3 is a side view showing two disk-shaped members constituting the backwashing sliding member 3.
図2において、逆洗用摺動部材3は、所定の厚みの第1の円盤状部材3aと、同じく所定の厚みの第2の円盤状部材3bとを組み合わせて構成される。第1の円盤状部材3aは、図3(a)に示すように、外周部に近い所にて円周方向の例えば2等分〜4等分の位置にボルトを通すボルト孔22を有している。第2の円盤状部材3bは、図3(b)に示すように、第1の円盤状部材3aのボルト孔22に対応する位置に同じくボルトを通すボルト孔23を有すると共に、中心部には前記逆洗用パイプ4を嵌合し得る内径の結合孔24が穿設されている。 In FIG. 2, the backwashing sliding member 3 is configured by combining a first disk-shaped member 3a having a predetermined thickness and a second disk-shaped member 3b having a predetermined thickness. As shown in FIG. 3A, the first disk-shaped member 3a has a bolt hole 22 through which a bolt is passed at a position close to the outer peripheral portion, for example, at a position corresponding to 2 to 4 equal parts in the circumferential direction. ing. As shown in FIG. 3 (b), the second disk-shaped member 3b has a bolt hole 23 through which a bolt is similarly passed at a position corresponding to the bolt hole 22 of the first disk-shaped member 3a. A coupling hole 24 having an inner diameter capable of fitting the backwash pipe 4 is formed.
上記2枚の円盤状部材3a,3bは、図2に示すように、スペーサ25を間に介在させて、ボルト26を前記ボルト孔22,23に挿入し、ボルト26の他端部にナット27を螺合して組み合わされている。したがって、逆洗用摺動部材3は、2枚の円盤状部材3a,3bの間にスペーサ25の長さ分の間隔をあけて平行に組み付けられ、この間隔が円盤状部材(3a,3b)の厚み内で外周部から中心部に向かって内向きの流れを生じる隙間25gとなる。 As shown in FIG. 2, the two disk-shaped members 3 a and 3 b are arranged such that a bolt 25 is inserted into the bolt holes 22 and 23 with a spacer 25 interposed therebetween, and a nut 27 is connected to the other end of the bolt 26. Are screwed together. Therefore, the backwashing sliding member 3 is assembled in parallel between the two disk-shaped members 3a and 3b with a distance corresponding to the length of the spacer 25, and this distance is a disk-shaped member (3a and 3b). The gap 25g that produces an inward flow from the outer peripheral portion toward the central portion within the thickness of the inner portion is formed.
図2において、逆洗用パイプ4は、その基端が逆洗用摺動部材3の第2の円盤状部材3bに穿設された結合孔24に溶接等で接続されており、その軸方向に流体流通孔21が形成されている。また、他端には、ピストン部材20が溶接等で取り付けられている。このピストン部材20は、後述の作動シリンダー5内に嵌合されて前記逆洗用摺動部材3をフィルターエレメント2の内部で往復移動させるもので、その外径は、作動シリンダー5の内周に嵌まってその内周面に摺接し得る大きさとされている。そして、ピストン部材20の中心部には、流体流通孔21と同一軸線上のオリフィス28が穿孔されている。したがって、この逆洗用パイプ4により、ピストン部材20で逆洗用摺動部材3をフィルターエレメント2の内部で往復移動させると共に、前記逆洗用摺動部材3の隙間25gで内向きの流れを生じた流体を前記ドレン室12に向けて流出可能とすることができる。 In FIG. 2, the backwash pipe 4 is connected at its base end to a coupling hole 24 formed in the second disk-like member 3b of the backwash sliding member 3 by welding or the like, and its axial direction. A fluid circulation hole 21 is formed in the upper part. Moreover, the piston member 20 is attached to the other end by welding or the like. The piston member 20 is fitted in an operating cylinder 5 described later to reciprocate the backwashing sliding member 3 inside the filter element 2, and has an outer diameter on the inner periphery of the operating cylinder 5. The size is such that it can be fitted and slidably contacted with the inner peripheral surface. An orifice 28 on the same axis as the fluid circulation hole 21 is bored at the center of the piston member 20. Accordingly, the backwashing pipe 4 causes the piston member 20 to reciprocate the backwashing sliding member 3 inside the filter element 2 and allows the backwashing sliding member 3 to flow inwardly through the gap 25g of the backwashing sliding member 3. The generated fluid can be allowed to flow out toward the drain chamber 12.
図1において、前記逆洗用パイプ4のピストン部材20は、作動シリンダー5の内部に往復移動可能に嵌合されている。この作動シリンダー5は、前記逆洗用摺動部材3をフィルターエレメント2の内部で往復移動させると共に、逆洗用パイプ4からの流体をドレン室12に向けて流すもので、一端部が前記流体流入室8内に位置しており、前記逆洗用パイプ4に設けられたピストン部材20を前記一端部から往復移動可能に嵌合し、他端部が前記ドレン室12内まで直線状に伸びている。 In FIG. 1, the piston member 20 of the backwash pipe 4 is fitted in the working cylinder 5 so as to be reciprocally movable. The working cylinder 5 reciprocates the backwashing sliding member 3 inside the filter element 2 and causes the fluid from the backwashing pipe 4 to flow toward the drain chamber 12, and has one end portion of the fluid. Located in the inflow chamber 8, the piston member 20 provided in the backwash pipe 4 is fitted so as to be able to reciprocate from the one end portion, and the other end portion extends linearly into the drain chamber 12. ing.
前記作動シリンダー5の具体的な形状、構造は、図4に示すように構成されている。図4は、逆洗用パイプ4及び作動シリンダー5を示す拡大断面図である。この作動シリンダー5は、図4に示す左側の一端部に閉塞部材29が取り付けられて、この一端部側での流体の漏れ止めがされている。この閉塞部材29の中心部には、前記逆洗用パイプ4を嵌合する孔があけられており、その逆洗用パイプ4を往復移動可能に嵌合している。なお、逆洗用パイプ4を嵌合する孔の内周には、シール材が介装されている。また、前記逆洗用パイプ4に取り付けられたピストン部材20が、作動シリンダー5の他端部側に嵌合されている。したがって、作動シリンダー5の内部にて閉塞部材29とピストン部材20との間には、空間30が形成されている。なお、作動シリンダー5の図4に示す右側の他端部は、図1に示すようにドレン室12内まで伸びて開放されている。これにより、図1に示す逆洗用摺動部材3の隙間25gで内向きの流れを生じた流体は、逆洗用パイプ4の流体流通孔21及びピストン部材20のオリフィス28並びに作動シリンダー5を通ってドレン室12に向けて流れることになる。 The specific shape and structure of the working cylinder 5 is configured as shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the backwash pipe 4 and the working cylinder 5. The actuating cylinder 5 is provided with a closing member 29 at one end on the left side shown in FIG. 4 to prevent fluid leakage at the one end. A hole for fitting the backwash pipe 4 is formed in the central portion of the closing member 29, and the backwash pipe 4 is fitted so as to be reciprocally movable. A sealing material is interposed on the inner periphery of the hole into which the backwash pipe 4 is fitted. A piston member 20 attached to the backwash pipe 4 is fitted to the other end portion side of the working cylinder 5. Therefore, a space 30 is formed between the closing member 29 and the piston member 20 in the working cylinder 5. Note that the other end portion on the right side of the working cylinder 5 shown in FIG. 4 extends into the drain chamber 12 and is opened as shown in FIG. As a result, the fluid that has generated an inward flow in the gap 25g of the backwashing sliding member 3 shown in FIG. 1 passes through the fluid flow hole 21 of the backwashing pipe 4, the orifice 28 of the piston member 20, and the working cylinder 5. It will flow toward the drain chamber 12 through.
前記作動シリンダー5の閉塞部材29には、図1に示すように、流体流通手段6が接続されている。この流体流通手段6は、作動シリンダー5内に嵌合された逆洗用パイプ4のピストン部材20を該作動シリンダー5内で往復移動可能とするもので、作動シリンダー5内に流体を自由流通させるパイプやチューブ等から成り、先端の口金31が前記閉塞部材29の一箇所に接続されている。前記流体流通手段6は、常圧(例えば大気圧)に解放された口金とされている。なお、前記流体流通手段6は、大気解放に限られず、常圧の水、油等の液体を流通させる配管に接続されていてもよい。 As shown in FIG. 1, a fluid circulation means 6 is connected to the closing member 29 of the working cylinder 5. The fluid circulation means 6 allows the piston member 20 of the backwash pipe 4 fitted in the working cylinder 5 to reciprocate within the working cylinder 5, and allows the fluid to freely flow through the working cylinder 5. It consists of a pipe, a tube, etc., and the base 31 at the tip is connected to one place of the closing member 29. The fluid circulation means 6 is a base released to normal pressure (for example, atmospheric pressure). The fluid circulation means 6 is not limited to atmospheric release, and may be connected to a pipe through which a liquid such as normal pressure water or oil flows.
前記流体流通手段6の口金31が接続される閉塞部材29の構造について、図4を参照して説明する。図4において、前記閉塞部材29の中心部にあけられた孔は、作動シリンダー5内の空間30に臨む右半部が逆洗用パイプ4の外径よりも大きい内径とされ、前記逆洗用パイプ4の外周面との間にギャップ32が形成されている。このギャップ32は、作動シリンダー5内の空間30に連通している。そして、前記閉塞部材29の一箇所には、その厚み内に流通孔33が形成され、該流通孔33の内周面には雌ネジが切られている。この状態で、流通孔33に、図1に示すように、流体流通手段6の口金31の雄ネジを螺合して、前記閉塞部材29の一箇所に流体流通手段6が接続されている。したがって、この流体流通手段6により、作動シリンダー5の一端部に設けられた閉塞部材29と該作動シリンダー5内に嵌合された逆洗用パイプ4のピストン部材20との間の空間30に流体を自由流通させることができる。すなわち、前記空間30の流体は出し入れ自由となる。 The structure of the closing member 29 to which the base 31 of the fluid circulation means 6 is connected will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the hole formed in the central portion of the closing member 29 has an inner diameter larger than the outer diameter of the backwash pipe 4 at the right half facing the space 30 in the working cylinder 5. A gap 32 is formed between the outer peripheral surface of the pipe 4. The gap 32 communicates with the space 30 in the working cylinder 5. A flow hole 33 is formed within the thickness of the blocking member 29 at one location, and a female screw is cut on the inner peripheral surface of the flow hole 33. In this state, as shown in FIG. 1, the male screw of the base 31 of the fluid circulation means 6 is screwed into the circulation hole 33, and the fluid circulation means 6 is connected to one place of the closing member 29. Therefore, the fluid circulation means 6 allows fluid to enter the space 30 between the closing member 29 provided at one end of the working cylinder 5 and the piston member 20 of the backwash pipe 4 fitted in the working cylinder 5. Can be freely distributed. That is, the fluid in the space 30 can be freely taken in and out.
以上のような濾過装置の構成において、前記濾過室10からの流体出口14の圧力(すなわち、フィルターエレメント2の出口側圧力)を常圧(例えば大気圧)よりも高くすると共に、前記流体流入室8への流体入口13の圧力(すなわち、フィルターエレメント2の入口側圧力)を流体出口14の圧力よりも高くなるようにしてある。流体出口14の圧力を常圧よりも高くするには、流体出口14の下流側の配管抵抗を高めればよい。例えば、出口弁を絞る、背圧弁を設ける、配管を立ち上げてヘッド(水頭)を大きくするなどである。また、流体入口13の圧力を流体出口14の圧力よりも高くするには、流体がフィルターエレメント2の内側から外側に向けて通過する時に発生する圧力差(差圧)を出口圧に加えてやればよい。すなわち、入口圧=出口圧+フィルター差圧となるようにして対象流体を供給すればよい。この状態で、前記ドレン室12のドレン口15を流体出口14の圧力より低い圧力側に開閉することで濾過を行い、及びフィルターエレメント2の逆洗を行うようになっている。 In the configuration of the filtration device as described above, the pressure of the fluid outlet 14 from the filtration chamber 10 (that is, the outlet side pressure of the filter element 2) is made higher than normal pressure (for example, atmospheric pressure), and the fluid inflow chamber The pressure of the fluid inlet 13 to 8 (that is, the pressure on the inlet side of the filter element 2) is made higher than the pressure of the fluid outlet 14. In order to make the pressure of the fluid outlet 14 higher than the normal pressure, the piping resistance on the downstream side of the fluid outlet 14 may be increased. For example, the outlet valve is throttled, a back pressure valve is provided, the pipe is raised and the head (water head) is enlarged. Further, in order to make the pressure at the fluid inlet 13 higher than the pressure at the fluid outlet 14, a pressure difference (differential pressure) generated when the fluid passes from the inside to the outside of the filter element 2 is added to the outlet pressure. That's fine. That is, the target fluid may be supplied so that the inlet pressure = the outlet pressure + the filter differential pressure. In this state, filtration is performed by opening and closing the drain port 15 of the drain chamber 12 to a pressure side lower than the pressure of the fluid outlet 14, and the filter element 2 is backwashed.
次に、このように構成された濾過装置の動作について、図1、図5及び図6を参照して説明する。図1は、濾過時におけるケーシング1内のフィルターエレメント2、逆洗用摺動部材3、逆洗用パイプ4及び作動シリンダー5の状態を示す説明図である。この状態では、逆洗用摺動部材3はフィルターエレメント2内で最も左側に寄った一端部に位置しており、逆洗用パイプ4のピストン部材20は作動シリンダー5内で最も左側に寄った一端部に位置しており、ドレン口15は弁(図示省略)等により閉じられている。これが初期状態となる。 Next, the operation of the thus configured filtering device will be described with reference to FIGS. 1, 5, and 6. FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing the state of the filter element 2, the backwashing sliding member 3, the backwashing pipe 4 and the working cylinder 5 in the casing 1 during filtration. In this state, the backwashing sliding member 3 is positioned at the one end portion that is closest to the left side in the filter element 2, and the piston member 20 of the backwashing pipe 4 is closest to the left side in the working cylinder 5. It is located at one end, and the drain port 15 is closed by a valve (not shown) or the like. This is the initial state.
濾過時には、図1において、外部の対象流体をケーシング1の流体入口13から矢印Aのように流入させると共に、流体出口14から矢印Bのように外部へ流出させる。このとき、対象流体は、流体入口13から流体流入室8に流入し、該流体流入室8内を図1において左側に流れて、第2の隔壁板7bに形成された貫通孔16を通ってフィルターエレメント2内に流入し、その内側から外側に向けて流体が通過しながら濾過される。濾過された流体は、フィルターエレメント2の外側の濾過室10へ流れ出て、該濾過室10から濾過済み流体として流体出口14を介して外部へ流出する。 At the time of filtration, in FIG. 1, an external target fluid is caused to flow from the fluid inlet 13 of the casing 1 as indicated by an arrow A and from the fluid outlet 14 to the outside as indicated by an arrow B. At this time, the target fluid flows into the fluid inflow chamber 8 from the fluid inlet 13, flows in the fluid inflow chamber 8 to the left side in FIG. 1, and passes through the through hole 16 formed in the second partition plate 7b. It flows into the filter element 2 and is filtered while the fluid passes from the inside toward the outside. The filtered fluid flows out to the filtration chamber 10 outside the filter element 2 and flows out from the filtration chamber 10 through the fluid outlet 14 to the outside as a filtered fluid.
このようにして濾過を続けると、対象流体中に含まれていた固形分やゲル状の塵埃等がフィルターエレメント2に捕捉され、該フィルターエレメント2に蓄積して目詰まりを起こすことがある。目詰まりが生じてきたならば、フィルターエレメント2の濾過性能を回復させるために、該フィルターエレメント2に付着した捕捉物をはく離させる逆洗を行う。 If filtration is continued in this manner, solid content or gel-like dust contained in the target fluid may be trapped by the filter element 2 and accumulated in the filter element 2 to cause clogging. If clogging has occurred, in order to restore the filtration performance of the filter element 2, backwashing is performed to peel off the trapped material adhering to the filter element 2.
図5は、逆洗時におけるケーシング1内のフィルターエレメント2、逆洗用摺動部材3、逆洗用パイプ4、作動シリンダー5及び流体流通手段6の状態を示す説明図である。逆洗時には、流体入口13から流体を流入させると共に、流体出口14から流体を流出させながら、常圧(例えば大気圧)に開放されたドレン口15を開けてドレン室12内の流体を矢印Cのように外部へ流出させる。このとき、ドレン室12内の流体が外部へ流出することにより、作動シリンダー5の内側、ピストン部材20のオリフィス28、逆洗用パイプ4の流体流通孔21及び逆洗用摺動部材3の隙間25gの連通により、逆洗用摺動部材3の隙間25gの圧力がフィルターエレメント2の外側の圧力よりも低くなる。この内外の圧力差により、前記隙間25gでフィルターエレメント2の外側から内側に向けて矢印Dのように内向きの流れを生じ、該フィルターエレメント2の内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗が開始され、前記オリフィス28から逆洗流体が噴出する。 FIG. 5 is an explanatory view showing the state of the filter element 2, the backwashing sliding member 3, the backwashing pipe 4, the working cylinder 5 and the fluid circulation means 6 in the casing 1 during backwashing. At the time of backwashing, the fluid in the drain chamber 12 is opened by opening the drain port 15 opened to normal pressure (for example, atmospheric pressure) while allowing the fluid to flow in from the fluid inlet 13 and outflowing the fluid from the fluid outlet 14. To the outside. At this time, when the fluid in the drain chamber 12 flows out to the outside, the gap between the inside of the working cylinder 5, the orifice 28 of the piston member 20, the fluid flow hole 21 of the backwash pipe 4, and the backwash slide member 3. Due to the communication of 25 g, the pressure in the gap 25 g of the backwashing sliding member 3 becomes lower than the pressure outside the filter element 2. Due to the pressure difference between the inside and outside, an inward flow is generated as indicated by an arrow D from the outside to the inside of the filter element 2 through the gap 25g, and the trapping material adhering to the inner peripheral surface of the filter element 2 is peeled off. Washing is started, and backwash fluid is ejected from the orifice 28.
前記はく離された捕捉物は、逆洗用摺動部材3の隙間25gから逆洗用パイプ4の流体流通孔21、ピストン部材20のオリフィス28を通って矢印Eのように噴き出し、作動シリンダー5を介してドレン室12内へ入り、該ドレン室12から矢印Cのように外部へ排出される。なお、前記逆洗が開始される時の流体入口13と流体出口14との圧力差は、例えば10〜100kPa位である。しかし、この範囲に限定されるものではなく、濾過される対象流体に応じて、適宜変更して設計される。 The separated captured matter is ejected from the gap 25g of the backwashing sliding member 3 through the fluid flow hole 21 of the backwashing pipe 4 and the orifice 28 of the piston member 20 as shown by the arrow E, and the working cylinder 5 is ejected. Through the drain chamber 12 and discharged from the drain chamber 12 to the outside as indicated by an arrow C. The pressure difference between the fluid inlet 13 and the fluid outlet 14 when the backwashing is started is, for example, about 10 to 100 kPa. However, it is not limited to this range, and it is designed with appropriate changes according to the target fluid to be filtered.
図5に示す逆洗時において、逆洗用摺動部材3をフィルターエレメント2内で右側に移動させるのは、前記逆洗用摺動部材3における第1の円盤状部材3aの封止部材17側の圧力とドレン室12の圧力との差である。そして、その圧力差はできるだけ大きい方がよい。そのため、流体出口14の圧力を常圧よりも高くすればよい。例えば、出口弁を絞る、背圧弁を設ける、配管を立ち上げてヘッド(水頭)を大きくするなどである。ここで、流体流通手段6により、矢印F,Gのように作動シリンダー5内に流体を自由流通させるようにしているので、図4に示すように、作動シリンダー5内に嵌合された逆洗用パイプ4のピストン部材20は該作動シリンダー5内で自由に往復移動可能とされている。これにより、前記圧力差により、逆洗用摺動部材3の全体がフィルターエレメント2内を右側に移動する。 In the backwashing shown in FIG. 5, the backwashing sliding member 3 is moved to the right in the filter element 2 because the sealing member 17 of the first disk-like member 3 a in the backwashing sliding member 3 is used. This is the difference between the pressure on the side and the pressure in the drain chamber 12. The pressure difference should be as large as possible. Therefore, what is necessary is just to make the pressure of the fluid outlet 14 higher than a normal pressure. For example, the outlet valve is throttled, a back pressure valve is provided, the pipe is raised and the head (water head) is enlarged. Here, the fluid circulation means 6 allows the fluid to freely flow through the working cylinder 5 as indicated by arrows F and G. Therefore, as shown in FIG. 4, backwashing fitted into the working cylinder 5 is performed. The piston member 20 of the working pipe 4 can freely reciprocate within the working cylinder 5. Thereby, the whole backwashing sliding member 3 moves to the right in the filter element 2 due to the pressure difference.
このとき、前記逆洗用摺動部材3の外周部がフィルターエレメント2の内周面に摺接すると共に該フィルターエレメント2の外側から内側に向けて内向きの流れを生じ、そのフィルターエレメント2の内周面に付着した捕捉物をはく離しながら逆洗する。このようにして、前記逆洗用摺動部材3がフィルターエレメント2の右側の他端部に至るまで逆洗して行く。なお、この逆洗時においても、フィルターエレメント2の濾過は、逆洗用摺動部材3の左側では効率良く行われなくなるが、後述の図9に示す構造とすることにより、図1に示すと同様に継続実行することができる。 At this time, the outer peripheral portion of the backwashing sliding member 3 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 and an inward flow is generated from the outer side to the inner side of the filter element 2. Backwash while removing the trapped material adhering to the peripheral surface. In this way, the backwashing sliding member 3 is backwashed until it reaches the other end on the right side of the filter element 2. Even during the backwashing, the filter element 2 is not efficiently filtered on the left side of the backwashing sliding member 3, but when the structure shown in FIG. Similarly, it can be continuously executed.
図6は、逆洗用摺動部材3を初期状態に戻すときの状態を示す説明図である。この状態では、逆洗用摺動部材3はフィルターエレメント2内で最も右側に寄った他端部に位置しており、逆洗用パイプ4のピストン部材20は作動シリンダー5内で最も右側に寄った他端部に位置している。このような状態になると、前記逆洗用摺動部材3が第2の隔壁板7bの貫通孔16を塞ぐような状態になり、図1及び図5に示すように対象流体が貫通孔16を通ってフィルターエレメント2内に流入するのが困難となり、該フィルターエレメント2による濾過ができなくなる。そこで、逆洗用摺動部材3を図1に示す初期状態に戻す必要がある。 FIG. 6 is an explanatory view showing a state when the backwashing sliding member 3 is returned to the initial state. In this state, the backwashing sliding member 3 is positioned at the other end portion that is closest to the right side in the filter element 2, and the piston member 20 of the backwashing pipe 4 is closest to the right side in the working cylinder 5. Located at the other end. In such a state, the backwashing sliding member 3 is in a state of closing the through hole 16 of the second partition plate 7b, and the target fluid passes through the through hole 16 as shown in FIGS. It becomes difficult to flow into the filter element 2 and filtration by the filter element 2 becomes impossible. Therefore, it is necessary to return the backwashing sliding member 3 to the initial state shown in FIG.
この場合、流体入口13から流体を流入させると共に、流体出口14から流体を流出させた状態で、ドレン口15を閉じる。したがって、ドレン室12からの流体の排出は停止する。つまり、ドレン口15につながる弁を止めることにより、連通になっている濾過室10とドレン室12の圧力が同じになり、ピストン部材20のオリフィス28を通る流れが止まる。すると、ピストン部材20は、ドレン室12の圧力を受ける。ここで、流体流通手段6は例えば大気に解放されているので、作動シリンダー5内の空間30の中の流体は、ドレン室12の圧力によって矢印Gのように外へ排出される。また、流体入口13から流体が流入することにより、第2の隔壁板7bに形成された貫通孔16からフィルターエレメント2の内側に流れ込もうとする流体の圧力差も加わる。その結果、逆洗用摺動部材3の全体がフィルターエレメント2内を矢印Hのように左側に移動する。このようにして、前記逆洗用摺動部材3がフィルターエレメント2の左側の一端部に至るまで移動する。これにより、逆洗用摺動部材3が図1に示す初期状態に戻る。その後は、図1に示すように対象流体の濾過を行い、図5に示すようにフィルターエレメント2の逆洗を行う。 In this case, the drain port 15 is closed with the fluid flowing in from the fluid inlet 13 and the fluid flowing out from the fluid outlet 14. Therefore, the discharge of the fluid from the drain chamber 12 is stopped. That is, by stopping the valve connected to the drain port 15, the pressures in the filtration chamber 10 and the drain chamber 12 that are in communication with each other become the same, and the flow through the orifice 28 of the piston member 20 is stopped. Then, the piston member 20 receives the pressure of the drain chamber 12. Here, since the fluid circulation means 6 is opened to the atmosphere, for example, the fluid in the space 30 in the working cylinder 5 is discharged to the outside as indicated by the arrow G by the pressure of the drain chamber 12. Further, when the fluid flows in from the fluid inlet 13, a pressure difference of the fluid that tries to flow into the filter element 2 from the through hole 16 formed in the second partition plate 7 b is also applied. As a result, the entire backwashing sliding member 3 moves to the left as indicated by the arrow H in the filter element 2. In this way, the backwashing sliding member 3 moves to the left end of the filter element 2. Thereby, the sliding member 3 for backwashing returns to the initial state shown in FIG. Thereafter, the target fluid is filtered as shown in FIG. 1, and the filter element 2 is back-washed as shown in FIG.
なお、図6の場合において、ドレン口15をわずかに開いた状態とし、図5に示すフィルターエレメント2の逆洗を行いながら、逆洗用摺動部材3を戻すようにしてもよい。この場合は、濾過室10、流体流入室8の圧力、ドレン室12の圧力又は流体流通手段6から流入する流体の速度をコントロールすることによって、前記逆洗用摺動部材3の移動や逆洗の状態を制御することができる。 In the case of FIG. 6, the drain opening 15 may be slightly opened, and the backwashing sliding member 3 may be returned while the filter element 2 shown in FIG. 5 is backwashed. In this case, by controlling the pressure in the filtration chamber 10, the fluid inflow chamber 8, the pressure in the drain chamber 12, or the speed of the fluid flowing in from the fluid circulation means 6, the backwashing sliding member 3 can be moved or backwashed. Can be controlled.
図7は、逆洗用摺動部材3の第2の実施形態を示す要部拡大断面図である。この実施形態は、前記円盤状部材(3a,3b)の一側面又は両側面の外周部に沿って、その全周にわたって前記フィルターエレメント2の内周面に摺接するブラシ34を備えたものである。このブラシ34は、前記逆洗用摺動部材3がフィルターエレメント2の内部でその軸方向に往復移動する際に一緒に移動して該フィルターエレメント2の内周面に付着した捕捉物を掻き落すもので、図7に示すように、チャンネルリング34aの外周部にブラシ毛34bを植え付けて成り、リングブラシと呼ばれるものである。チャンネルリング34aは、例えば金属等で出来た断面コ字状のチャンネル材を、フィルターエレメント2の内径よりも小さい外径を有するリング状に巻いたものである。このチャンネルリング34aの外周のコ字状凹部には、毛先が前記フィルターエレメント2の内周面に摺接できるブラシ毛34bがリング状に植え付けられている。ブラシ毛34bの毛足の長さは、少なくともフィルターエレメント2の内周面に該ブラシ毛34bの先端がある程度の圧力をもって接触する程度にすることが必要である。また、ブラシ毛34bの材質は、例えば天然若しくは合成の繊維、又は鋼、銅、真鍮などの金属線等の一般にブラシの毛として使用されているものならば何でもよい。そして、チャンネルリング34aを第2の円盤状部材3bの右側面に溶接等で接続することにより、ブラシ34を取り付けている。 FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the backwashing sliding member 3. This embodiment is provided with a brush 34 that slidably contacts the inner peripheral surface of the filter element 2 along the outer peripheral portion of one or both side surfaces of the disk-like member (3a, 3b) over the entire periphery. . The brush 34 moves together when the backwashing sliding member 3 reciprocates in the axial direction inside the filter element 2 and scrapes off the trapped material adhering to the inner peripheral surface of the filter element 2. As shown in FIG. 7, the brush ring 34b is planted around the outer periphery of the channel ring 34a, and is called a ring brush. The channel ring 34 a is formed by winding a channel material having a U-shaped cross section made of metal or the like into a ring shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the filter element 2. In the U-shaped concave portion on the outer periphery of the channel ring 34a, brush hairs 34b whose hair tips can come into sliding contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 are planted in a ring shape. The length of the bristles of the bristles 34b needs to be at least enough that the tips of the bristles 34b come into contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 with a certain amount of pressure. The material of the brush bristles 34b may be anything as long as it is generally used as brush bristles such as natural or synthetic fibers, or metal wires such as steel, copper, and brass. The brush 34 is attached by connecting the channel ring 34a to the right side surface of the second disk-shaped member 3b by welding or the like.
なお、前記ブラシ34の替わりに、外周部の部材が上記フィルターエレメント2の内周面に摺接して捕捉物を除去することができるならば、例えば、刃状又はヘラ状に形成された金属製、樹脂製あるいはゴム製のスクレーパ等を用いてもよい。 In addition, instead of the brush 34, if the member on the outer peripheral portion can be in sliding contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 to remove the captured matter, for example, a metal formed in a blade shape or a spatula shape is used. Alternatively, a resin or rubber scraper may be used.
この実施形態では、濾過を行いたい対象流体中に粘着性の高いゴミや、繊維状のゴミが多い場合に、フィルターエレメント2の内周面に付着した捕捉物をブラシ34で掻き落しながら逆洗用摺動部材3の隙間25gにて内外の圧力差で生じる内向きの流れで逆洗することができる。なお、図7においては、ブラシ34を逆洗用摺動部材3の第2の円盤状部材3bの右側面に設けたものとしたが、第1の円盤状部材3aの左側面に設けてもよいし、逆洗用摺動部材3の両側面に設けてもよい。いずれの場合においても、フィルターエレメント2の捕捉物を、ブラシ34で掻き落しながら逆洗用摺動部材3の隙間25gで流体が内向きに流れるという位置関係になるのが望ましい。また、ブラシ34を逆洗用摺動部材3の両側面に設けた場合は、ブラシ34を隙間25gのシール構造として機能させてもよい。 In this embodiment, when there is a lot of highly sticky dust or fibrous dust in the target fluid to be filtered, backwashing is carried out while scraping the trapped material adhering to the inner peripheral surface of the filter element 2 with the brush 34. It is possible to back-wash with the inward flow generated by the pressure difference between the inside and outside in the gap 25g of the sliding member 3 for use. In FIG. 7, the brush 34 is provided on the right side surface of the second disk-shaped member 3b of the backwashing sliding member 3. However, the brush 34 may be provided on the left side surface of the first disk-shaped member 3a. Alternatively, it may be provided on both side surfaces of the backwashing sliding member 3. In any case, it is desirable that the fluid flow inwardly through the gap 25g of the backwashing sliding member 3 while scraping off the captured matter of the filter element 2 with the brush 34. When the brushes 34 are provided on both side surfaces of the backwashing sliding member 3, the brushes 34 may function as a seal structure with a gap 25g.
図8は、逆洗用摺動部材3の第3の実施形態を示す要部拡大説明図である。この実施形態は、前記円盤状部材(3a,3b)の盤面内にて一側面から他側面に貫通する一又は複数個の流体通過穴(35,36)を形成したものである。すなわち、第1の円盤状部材3aと第2の円盤状部材3bとの間に隙間25gを形成した状態で、第1の円盤状部材3aから第2の円盤状部材3bに連通する流体通過穴35,36を形成している。 FIG. 8 is a main part enlarged explanatory view showing a third embodiment of the sliding member 3 for backwashing. In this embodiment, one or a plurality of fluid passage holes (35, 36) penetrating from one side surface to the other side surface are formed in the disk surface of the disk-shaped member (3a, 3b). That is, in a state where a gap 25g is formed between the first disk-shaped member 3a and the second disk-shaped member 3b, a fluid passage hole that communicates from the first disk-shaped member 3a to the second disk-shaped member 3b. 35 and 36 are formed.
図9は、第3の実施形態の逆洗用摺動部材3における第1及び第2の円盤状部材3a,3bの形状、構造を示す説明図である。図9(a)は、第1の円盤状部材3aの左側面図である。この第1の円盤状部材3aは、図3(a)に示すと同様に、外周部に近い所にて円周方向の例えば2等分〜4等分の位置にボルトを通すボルト孔22を有している。そのボルト孔22の内側にて、円周方向の例えば2等分〜8等分の位置に複数個の流体通過穴35が形成されている。そして、図9(b)に示すように、前記流体通過穴35の第2の円盤状部材3bに面する側面には、それぞれの流体通過穴35の外周を縁取る縁部材37が突出している。この縁部材37の高さは、図2に示すスペーサ25の長さと同一とされている。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the shapes and structures of the first and second disk-like members 3a and 3b in the backwashing sliding member 3 of the third embodiment. FIG. 9A is a left side view of the first disc-like member 3a. As shown in FIG. 3A, the first disk-shaped member 3a has bolt holes 22 through which bolts are passed, for example, at positions of 2 to 4 equal parts in the circumferential direction near the outer periphery. Have. Inside the bolt hole 22, a plurality of fluid passage holes 35 are formed at positions of, for example, 2 to 8 equal parts in the circumferential direction. Then, as shown in FIG. 9B, the edge member 37 that borders the outer periphery of each fluid passage hole 35 protrudes on the side surface of the fluid passage hole 35 facing the second disk-shaped member 3b. . The height of the edge member 37 is the same as the length of the spacer 25 shown in FIG.
図9(c)は、第2の円盤状部材3bの右側面図である。この第2の円盤状部材3bは、図9(a)に示す第1の円盤状部材3aのボルト孔22に対応する位置に同じくボルトを通すボルト孔23を有すると共に、中心部には前記逆洗用パイプ4を嵌合し得る内径の結合孔24が穿設されている。そして、前記ボルト孔23の内側にて結合孔24の外側には、図9(a)に示す第1の円盤状部材3aの各流体通過穴35に対応する位置に同じく流体通過穴36が形成されている。 FIG. 9C is a right side view of the second disk-like member 3b. The second disk-shaped member 3b has a bolt hole 23 through which a bolt is similarly passed at a position corresponding to the bolt hole 22 of the first disk-shaped member 3a shown in FIG. A coupling hole 24 having an inner diameter capable of fitting the washing pipe 4 is formed. A fluid passage hole 36 is also formed inside the bolt hole 23 and outside the coupling hole 24 at a position corresponding to each fluid passage hole 35 of the first disk-shaped member 3a shown in FIG. Has been.
このような状態で、図8に示すように、第1の円盤状部材3aと第2の円盤状部材3bとを合わせ、図2に示すと同様に、両者間に縁部材37を位置させて、ボルト26を前記ボルト孔22,23に挿入し、ボルト26の他端部にナット27を螺合して組み合わされている。したがって、逆洗用摺動部材3は、2枚の円盤状部材3a,3bの間に縁部材37の高さ分の間隔をあけて平行に組み付けられ、この間隔が円盤状部材(3a,3b)の厚み内で外周部から中心部に向かって内外の圧力差で流体が内向きに流れる隙間25gとなる。 In this state, as shown in FIG. 8, the first disc-like member 3a and the second disc-like member 3b are combined, and the edge member 37 is positioned between them as shown in FIG. The bolt 26 is inserted into the bolt holes 22 and 23, and the nut 27 is screwed to the other end of the bolt 26 to be combined. Therefore, the backwashing sliding member 3 is assembled in parallel between the two disk-shaped members 3a, 3b with a space corresponding to the height of the edge member 37, and this space is a disk-shaped member (3a, 3b). ), A gap 25g flows inwardly due to a pressure difference between the inside and outside from the outer periphery toward the center.
この実施形態では、図5に示す逆洗時において、フィルターエレメント2の右側に位置して開口する他端部から流体が流れ込むのを、その流れに反対する方向に移動する逆洗用摺動部材3が遮るようになるので、その流体の流れを前記各流体通過穴35,36で通すことができる。これにより、逆洗時においても濾過を継続することができる。また、流体通過穴35,36の存在により、逆洗用摺動部材3に流体入口13と流体出口14間の差圧が掛かりにくいようにすることができる。 In this embodiment, at the time of backwashing shown in FIG. 5, the backwashing sliding member that moves in the direction opposite to the flow of the fluid flowing from the other end that is located on the right side of the filter element 2 and opens. Therefore, the fluid flow can be passed through the fluid passage holes 35 and 36. Thereby, filtration can be continued even at the time of backwashing. Further, the presence of the fluid passage holes 35 and 36 makes it difficult for the backwashing sliding member 3 to be subjected to a differential pressure between the fluid inlet 13 and the fluid outlet 14.
図10は、第1の発明による濾過装置の他の実施形態を示す図である。この実施形態は、図8及び図9に示す第3の実施形態の逆洗用摺動部材3を用いた図1に示す濾過装置において、逆洗用パイプ4の一端に前記逆洗用摺動部材(31)を1個設けると共に、該逆洗用パイプ4の軸方向の中間部にて流体流通孔21に前記フィルターエレメント2の内外の圧力差で生じる内向きの流れを導入可能に構成された他の逆洗用摺動部材(32)を1個又は複数個設けたものである。 FIG. 10 is a view showing another embodiment of the filtration device according to the first invention. This embodiment uses the backwashing slide at one end of a backwashing pipe 4 in the filtration device shown in FIG. 1 using the backwashing sliding member 3 of the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9. One member (3 1 ) is provided, and an inward flow generated by a pressure difference between the inside and outside of the filter element 2 can be introduced into the fluid circulation hole 21 at the axially intermediate portion of the backwash pipe 4 One or a plurality of other backwashing sliding members (3 2 ) are provided.
具体的には、フィルターエレメント2の長さを図1の場合に比べて例えば2倍、3倍と長く形成し、逆洗用パイプ4の長さも長くしている。そして、この逆洗用パイプ4の一端部(図10において左側端部)に図8及び図9に示す逆洗用摺動部材3と全く同じ構造の第1の逆洗用摺動部材31を設け、逆洗用パイプ4の軸方向の中間部に第2の逆洗用摺動部材32を設けている。この場合、逆洗用パイプ4の軸方向の流体流通孔21は全長にわたって連続していなければならないので、第2の逆洗用摺動部材32については、図9(a),(b)に示す第1の円盤状部材3aの中心部にも逆洗用パイプ4を嵌合し得る内径の結合孔24(図9(c),(d)参照)が穿設されて、逆洗用パイプ4に溶接等で接続されている。なお、図10においては、逆洗用パイプ4の中間部に第2の逆洗用摺動部材32を1個設けたものとしたが、第2の逆洗用摺動部材32に相当するものを適宜の間隔をあけて2個又は3個以上設けて、第1の逆洗用摺動部材31を含めた全体として2段或いは3段以上の逆洗用摺動部材3を設けてもよい。 Specifically, the length of the filter element 2 is formed to be twice or three times longer than that in the case of FIG. 1, for example, and the length of the backwash pipe 4 is also increased. A first backwashing sliding member 3 1 having the same structure as that of the backwashing sliding member 3 shown in FIGS. 8 and 9 is provided at one end (the left end in FIG. 10) of the backwashing pipe 4. the provided, and the second sliding member 3 2 backwash provided at an intermediate portion in the axial direction of the backwash pipe 4. In this case, the axial direction of the fluid flow hole 21 of the backwash pipe 4 must be continuous over the entire length, for the second sliding member 3 2 backwash, Fig. 9 (a), (b) A coupling hole 24 (see FIGS. 9C and 9D) having an inner diameter capable of fitting the backwash pipe 4 is also formed in the center of the first disk-shaped member 3a shown in FIG. It is connected to the pipe 4 by welding or the like. In FIG. 10, one second backwashing sliding member 3 2 is provided in the middle of the backwashing pipe 4, but this corresponds to the second backwashing sliding member 3 2 . 2 or 3 or more are provided at appropriate intervals, and the backwashing sliding member 3 having two or more stages as a whole including the first backwashing sliding member 31 is provided. May be.
このような実施形態によれば、作動シリンダー5の長さを変更することなく、フィルターエレメント2の長さを図1の場合に比べて2倍、3倍以上と長くすることができるので、濾過の処理量を大きくする際に装置の全長をあまり長くすることなく実現できる。また、他の部品を増すことなく装置の大型化を実現できる。さらに、後述の図13に示す第2の発明による濾過装置における単位濾過ユニット40に適用することもでき、濾過の処理量を更に増大することができる。 According to such an embodiment, the length of the filter element 2 can be increased to 2 times, 3 times or more as compared with the case of FIG. 1 without changing the length of the working cylinder 5. This can be realized without enlarging the overall length of the apparatus when increasing the processing amount. Further, the size of the apparatus can be increased without adding other components. Furthermore, it can be applied to the unit filtration unit 40 in the filtration apparatus according to the second invention shown in FIG. 13 described later, and the amount of filtration can be further increased.
図11は、第1の発明による濾過装置における逆洗用パイプ4の第2の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第2の実施形態は、オリフィス28を逆洗用パイプ4の流体流通孔21の途中に設けたものである。この場合、前記流体流通孔21の長手方向の中間部に流体の流れを止める栓部材を嵌合し、この栓部材の中心部にオリフィス28を穿孔している。オリフィス28の作用は、図2に示すものと同じである。 FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second embodiment of the backwash pipe 4 in the filtration device according to the first invention. In the second embodiment, the orifice 28 is provided in the middle of the fluid circulation hole 21 of the backwash pipe 4. In this case, a stopper member for stopping the flow of fluid is fitted in the middle portion of the fluid circulation hole 21 in the longitudinal direction, and an orifice 28 is bored in the central portion of the stopper member. The operation of the orifice 28 is the same as that shown in FIG.
図12は、前記濾過装置における逆洗用パイプ4の第3の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第3の実施形態は、オリフィス28を逆洗用パイプ4の流体流通孔21の入口側に設けたものである。この場合、前記流体流通孔21の入口側に位置する第2の円盤状部材3bを閉止蓋のように形成し、この閉止蓋の中心部にオリフィス28を穿孔している。オリフィス28の作用は、図2に示すものと同じである。なお、図11又は図12に示す実施形態の逆洗用パイプ4は、図1又は図10に示す濾過装置の何れにも適用できるものである。 FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of the backwash pipe 4 in the filtration device. In the third embodiment, the orifice 28 is provided on the inlet side of the fluid circulation hole 21 of the backwash pipe 4. In this case, the second disk-like member 3b located on the inlet side of the fluid circulation hole 21 is formed like a closing lid, and an orifice 28 is drilled in the center of the closing lid. The operation of the orifice 28 is the same as that shown in FIG. The backwash pipe 4 of the embodiment shown in FIG. 11 or FIG. 12 can be applied to any of the filtration devices shown in FIG. 1 or FIG.
また、図2、図11及び図12に示したオリフィス28とは別の実施形態として、逆洗用パイプ4の流体流通孔21の長手方向の何れか1箇所にオリフィス28を設ける替わりに、逆洗用摺動部材3の第1及び第2の円盤状部材3a,3b間の隙間25gを狭くして、その隙間25gを通って逆洗用パイプ4の流体流通孔21内をドレン室12側に流れる流体の抵抗を高めてもよい。 Further, as an embodiment different from the orifice 28 shown in FIGS. 2, 11, and 12, instead of providing the orifice 28 at any one position in the longitudinal direction of the fluid flow hole 21 of the backwash pipe 4, The gap 25g between the first and second disk-like members 3a and 3b of the washing sliding member 3 is narrowed, and the fluid passage hole 21 of the backwash pipe 4 passes through the gap 25g to the drain chamber 12 side. The resistance of the fluid flowing through the pipe may be increased.
図13は、第2の発明による濾過装置の実施形態を示す図である。この濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室8、及びこの流体流入室8から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室10、並びにこの濾過室10の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室12を、密閉された空間の内部に有するケーシング1の内部に、第1の発明におけるフィルターエレメント2と、逆洗用摺動部材3と、逆洗用パイプ4と、作動シリンダー5と、流体流通手段6とを一体に組み合わせた単位濾過ユニット40を複数個並列に配置したものである。 FIG. 13 is a diagram showing an embodiment of a filtration device according to the second invention. The filtration device includes a fluid inflow chamber 8 into which a target fluid flows from the outside, a filtration chamber 10 that filters the target fluid that flows in from the fluid inflow chamber 8 and flows out to the outside, and a trapped object by filtration in the filtration chamber 10. In the casing 1 having a drain chamber 12 for discharging the air to the outside, in the sealed space, the filter element 2 in the first invention, the backwashing sliding member 3, the backwashing pipe 4, A plurality of unit filtration units 40 in which the working cylinder 5 and the fluid circulation means 6 are combined together are arranged in parallel.
図13において、ケーシング1は、濾過装置の外殻をなすもので、有底有蓋の筒状(例えば円筒形状)、直方体形状などに形成され、内部に密閉された空間を有している。図13では、図1に示すものよりも大径で縦型の円筒形状に形成された例を示す。このケーシング1の内部は、その上下方向の中間に配置された第1の隔壁板7a、第2の隔壁板7b及び端板9で三つの室に仕切られている。第1の隔壁板7aと第2の隔壁板7bとの間に対象流体が外部から流入する流体流入室8を有し、第2の隔壁板7bと一端部の端板9との間に前記流体流入室8から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室10を有し、第1の隔壁板7aと他端部の端板11との間に前記濾過室10の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室12を有している。ケーシング1の材質は、金属又は合成樹脂などであり、その形状・大きさは、濾過装置の使用目的、通過させる液体、気体等の種類、量、設置場所などに応じて適宜決めればよい。なお、図13において、符号43はフィルターエレメント2を第2の隔壁板7bに取り付けるための取付金具を示している。 In FIG. 13, the casing 1 forms an outer shell of the filtration device, and is formed in a bottomed and covered cylindrical shape (for example, a cylindrical shape), a rectangular parallelepiped shape, or the like, and has a space sealed inside. FIG. 13 shows an example in which it is formed in a vertical cylindrical shape having a larger diameter than that shown in FIG. The inside of the casing 1 is partitioned into three chambers by a first partition plate 7a, a second partition plate 7b, and an end plate 9 disposed in the middle in the vertical direction. Between the first partition plate 7a and the second partition plate 7b, there is a fluid inflow chamber 8 into which the target fluid flows from the outside, and between the second partition plate 7b and the end plate 9 at one end, It has a filtration chamber 10 for filtering the target fluid flowing in from the fluid inflow chamber 8 to flow out to the outside, and trapped by filtration of the filtration chamber 10 between the first partition plate 7a and the end plate 11 at the other end. It has a drain chamber 12 for discharging things to the outside. The material of the casing 1 is metal, synthetic resin, or the like, and the shape and size of the casing 1 may be appropriately determined according to the purpose of use of the filtration device, the type and amount of liquid and gas to be passed, the installation location, and the like. In FIG. 13, reference numeral 43 indicates a mounting bracket for mounting the filter element 2 to the second partition plate 7b.
前記流体流入室8の一部には、流体入口13が設けられており、この流体入口13には、図示省略の流体供給管が接続される。また、前記濾過室10の一部には、流体出口14が設けられており、この流体出口14には、図示省略の濾過流体排出管が接続される。さらに、前記ドレン室12の一部には、ドレン口15が設けられており、このドレン口15には、図示省略の捕捉物排出管が接続される。なお、符号19は、ケーシング1の一端部の端板9の近くに設けられた振れ止め板を示している。また、各単位濾過ユニット40の流体流通手段6には、図示省略したが、常圧(例えば大気圧)に解放されたパイプやチューブ等が接続されている。なお、前記流体流通手段6は、大気解放に限られず、常圧の水、油等の液体を流通させる配管に接続されていてもよい。 A fluid inlet 13 is provided in a part of the fluid inflow chamber 8, and a fluid supply pipe (not shown) is connected to the fluid inlet 13. A fluid outlet 14 is provided in a part of the filtration chamber 10, and a filtration fluid discharge pipe (not shown) is connected to the fluid outlet 14. Further, a drain port 15 is provided in a part of the drain chamber 12, and a trapped material discharge pipe (not shown) is connected to the drain port 15. Reference numeral 19 denotes a steady plate provided near the end plate 9 at one end of the casing 1. In addition, although not shown in the drawings, the fluid circulation means 6 of each unit filtration unit 40 is connected to a pipe, a tube, or the like that is released to normal pressure (for example, atmospheric pressure). The fluid circulation means 6 is not limited to atmospheric release, and may be connected to a pipe through which a liquid such as normal pressure water or oil flows.
以上のような第2の発明による濾過装置の構成においても、第1の発明と同様に、前記濾過室10からの流体出口14の圧力を常圧(例えば大気圧)よりも高くすると共に、前記流体流入室8への流体入口13の圧力を流体出口14の圧力よりも高くなるようにしてある。流体出口14の圧力を常圧よりも高くするには、流体出口14側の配管抵抗を高めればよい。この状態で、前記ドレン室12のドレン口15を流体出口14の圧力より低い圧力側に開閉することでフィルターエレメント2の逆洗を行うようになっている。
このように、大径のケーシング1の内部に、単位濾過ユニット40を複数個並列に配置したことにより、濾過の処理量を増大することができる。
In the configuration of the filtration device according to the second invention as described above, the pressure at the fluid outlet 14 from the filtration chamber 10 is made higher than the normal pressure (for example, atmospheric pressure) as in the first invention, and the The pressure of the fluid inlet 13 to the fluid inflow chamber 8 is made higher than the pressure of the fluid outlet 14. In order to make the pressure of the fluid outlet 14 higher than the normal pressure, the piping resistance on the fluid outlet 14 side may be increased. In this state, the filter element 2 is back-washed by opening and closing the drain port 15 of the drain chamber 12 to a pressure side lower than the pressure of the fluid outlet 14.
Thus, the amount of filtration processing can be increased by arranging a plurality of unit filtration units 40 in parallel inside the large-diameter casing 1.
ここで、第2の発明においては、前記単位濾過ユニット40を1個又は複数個含む複数のグループに分け、各グループ内の単位濾過ユニット40の作動シリンダー5の他端部が位置するドレン室12を、各グループ毎に区画している。すなわち、図14に示すように、ドレン室12の中間に第1の仕切り板41aと第2の仕切り板41bとを設け、ドレン室12を第1のドレン室12a、第2のドレン室12b及び第3のドレン室12cの三つに区画している。これにより、図13及び図14の例では、全部で10個の単位濾過ユニット40を三つのグループに分けている。例えば、第1のドレン室12a内に作動シリンダー5の他端部が位置する3個の単位濾過ユニット40を含む第1のグループと、第2のドレン室12b内に作動シリンダー5の他端部が位置する4個の単位濾過ユニット40を含む第2のグループと、第3のドレン室12c内に作動シリンダー5の他端部が位置する3個の単位濾過ユニット40を含む第3のグループとに分けられている。 Here, in the second invention, the drain chamber 12 is divided into a plurality of groups including one or a plurality of the unit filtration units 40 and the other end of the working cylinder 5 of the unit filtration unit 40 in each group is located. Is divided for each group. That is, as shown in FIG. 14, a first partition plate 41a and a second partition plate 41b are provided in the middle of the drain chamber 12, and the drain chamber 12 is made up of the first drain chamber 12a, the second drain chamber 12b, and It is divided into three third drain chambers 12c. Thereby, in the example of FIG.13 and FIG.14, ten unit filtration units 40 in total are divided into three groups. For example, a first group including three unit filtration units 40 in which the other end of the working cylinder 5 is located in the first drain chamber 12a, and the other end of the working cylinder 5 in the second drain chamber 12b. A second group that includes four unit filtration units 40 in which the other end of the working cylinder 5 is located in the third drain chamber 12c, and a third group that includes three unit filtration units 40 in which the other end of the working cylinder 5 is located. It is divided into.
そして、図14に示すように、第1のドレン室12aの一部にはドレン口15aが設けられ、第2のドレン室12bの一部にはドレン口15bが設けられ、第3のドレン室12cの一部にはドレン口15cが設けられている。なお、符号42a,42b,42cは、それぞれドレン口15a,15b,15cに設けられたドレンバルブを示している。これにより、各ドレンバルブ42a,42b,42cをそれぞれ開閉制御することで、各グループに属する単位濾過ユニット40の逆洗操作をグループ毎に別々に制御することができる。 As shown in FIG. 14, a drain port 15a is provided in a part of the first drain chamber 12a, and a drain port 15b is provided in a part of the second drain chamber 12b, so that a third drain chamber is provided. A drain port 15c is provided in a part of 12c. Reference numerals 42a, 42b, and 42c denote drain valves provided in the drain ports 15a, 15b, and 15c, respectively. Thereby, the back washing operation of the unit filtration units 40 belonging to each group can be controlled separately for each group by controlling the opening and closing of the drain valves 42a, 42b, and 42c.
図13及び図14に示す実施形態の場合は、逆洗操作をグループ毎に3回に分けて行うことにより、逆洗量や濾過量の変動の少ない運転を行うことができる。これは、本発明の濾過装置における逆洗用の流体はもともと濾過された流体の一部であるので、逆洗を行うということは、濾過流体の一部を捨てることになる。したがって、例えば10個の単位濾過ユニット40においてそのフィルターエレメント2を同時に逆洗すると、一時的に多量の濾過流体を逆洗流体として外部に排出することになる。そこで、例えば10個の単位濾過ユニット40を複数のグループに分け、グループ毎に順序付けて逆洗操作を行えば、一時的に多量の濾過流体を逆洗流体として外部に排出することを防止できるからである。 In the case of the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, by performing the backwash operation in three times for each group, it is possible to perform an operation with little fluctuation in the backwash amount and the filtration amount. This is because the backwashing fluid in the filtration device of the present invention is part of the fluid that was originally filtered, so performing backwashing discards part of the filtered fluid. Therefore, for example, if the filter elements 2 in 10 unit filtration units 40 are backwashed simultaneously, a large amount of filtered fluid is temporarily discharged to the outside as backwash fluid. Therefore, for example, if 10 unit filtration units 40 are divided into a plurality of groups and the backwash operation is performed by ordering each group, it is possible to temporarily prevent a large amount of filtered fluid from being discharged to the outside as backwash fluid. It is.
なお、以上の説明では、逆洗用摺動部材3は、図2及び図8等に示すように、所定の厚みの第1の円盤状部材3aと、同じく所定の厚みの第2の円盤状部材3bとを組み合わせて構成したものとしたが、本発明はこれに限られず、前記第1の円盤状部材3a及び第2の円盤状部材3bを合わせた程度の厚みの一つの円盤状部材3に形成し、その厚みの幅内でフィルターエレメント2の内外の圧力差で内向きの流れが生じる放射状配置の隙間(又はスリット、孔など)を形成し、この隙間が逆洗用パイプ4の流体流通孔21に連通するように構成してもよい。 In the above description, as shown in FIGS. 2 and 8, etc., the backwashing sliding member 3 is the same as the first disk-shaped member 3a having a predetermined thickness and the second disk-shaped having the same predetermined thickness. However, the present invention is not limited to this, and one disk-shaped member 3 having a thickness that is a combination of the first disk-shaped member 3a and the second disk-shaped member 3b. A gap (or a slit, a hole, etc.) in a radial arrangement in which an inward flow is generated by a pressure difference between the inside and outside of the filter element 2 within the width of the thickness is formed, and this gap is a fluid of the backwash pipe 4 You may comprise so that it may connect with the circulation hole 21. FIG.
1…ケーシング
2…フィルターエレメント
3…逆洗用摺動部材
31…第1の逆洗用摺動部材
32…第2の逆洗用摺動部材
3a…第1の円盤状部材
3b…第2の円盤状部材
4…逆洗用パイプ
5…作動シリンダー
6…流体流通手段
8…流体流入室
10…濾過室
12,12a,12b,12c…ドレン室
13…流体入口
14…流体出口
15,15a,15b,15c…ドレン口
20…ピストン部材
21…流体流通孔
24…結合孔
25…スペーサ
25g…隙間
28…オリフィス
29…閉塞部材
30…空間
34…ブラシ
35,36…流体通過穴
37…縁部材
40…単位濾過ユニット
41a…第1の仕切り板
41b…第2の仕切り板
1 ... casing 2 ... filter element 3 ... backwash slide member 3 1 ... first backwash slide member 3 2 ... second backwash slide member 3a ... first disk member 3b ... first 2 disk-shaped member 4 ... backwash pipe 5 ... working cylinder 6 ... fluid flow means 8 ... fluid inflow chamber 10 ... filtration chamber 12, 12a, 12b, 12c ... drain chamber 13 ... fluid inlet 14 ... fluid outlet 15, 15a , 15b, 15c ... Drain port 20 ... Piston member 21 ... Fluid flow hole 24 ... Coupling hole 25 ... Spacer 25g ... Gap 28 ... Orifice 29 ... Closure member 30 ... Space 34 ... Brush 35, 36 ... Fluid passage hole 37 ... Edge member 40 ... Unit filtration unit 41a ... First partition plate 41b ... Second partition plate
Claims (6)
前記濾過室の内部に設けられ、一端部が閉塞されると共に前記流体流入室側に位置する他端部が開口され、内側から外側に向けて流体が通過して濾過する円筒状のフィルターエレメントと、
円盤状部材で構成され、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に前記円盤状部材の外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記円盤状部材の厚み内で前記外周部から中心部に向かう隙間を有し、逆洗時の前記フィルターエレメントの外側の圧力と前記隙間の圧力との圧力差から前記隙間において前記フィルターエレメントの外側から内側に向けて生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材と、
前記逆洗用摺動部材を構成する前記円盤状部材の盤面の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ、前記隙間と連通する流体流通孔が前記軸方向に形成され、前記流体流通孔の長手方向の何れか1箇所にオリフィスが設けられ、前記オリフィスを介して、前記逆洗用摺動部材で生じる前記内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とする逆洗用パイプと、
前記一側面の外周部に沿って備えられ、その全周にわたって前記フィルターエレメントの内周面に摺接するブラシ或いは刃状又はヘラ状に形成されたスクレーパと、
前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材を前記フィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びて前記逆洗用パイプからの流体を該ドレン室に向けて流す作動シリンダーと、
前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を該作動シリンダー内で往復移動可能とするため、作動シリンダー内に流体を自由流通させる流体流通手段と、
を備え、
前記濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に前記流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、前記ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うようにしたことを特徴とする濾過装置。 A fluid inflow chamber into which the target fluid flows from the outside, a filtration chamber for filtering the target fluid that has flowed in from the fluid inflow chamber and flowing out to the outside, and a drain chamber for discharging the trapped substance by filtration of the filtration chamber to the outside, A casing having inside a sealed space;
A cylindrical filter element provided inside the filtration chamber, with one end closed and the other end located on the fluid inflow chamber side being opened, and fluid passing through and filtering from the inside toward the outside; ,
It is composed of a disk-shaped member, and the outer peripheral portion of the disk-shaped member is in sliding contact with the inner peripheral surface of the filter element and is reciprocally movable in the axial direction, and the outer periphery is within the thickness of the disk-shaped member. Inward flow generated from the outside of the filter element toward the inside in the gap due to the pressure difference between the pressure outside the filter element and the pressure in the gap during backwashing. The sliding member for backwashing that peels off the trapped material attached to the inner peripheral surface of the filter element,
A base end is connected to one side surface of the disk surface of the disk-shaped member constituting the backwash sliding member , a piston member is provided at the other end, and a fluid flow hole communicating with the gap is formed in the axial direction. An orifice is formed in any one of the longitudinal directions of the fluid circulation hole , and the inward flow generated by the backwashing sliding member can flow out toward the drain chamber through the orifice. And a pipe for backwashing,
A scraper that is provided along the outer peripheral portion of the one side surface and that is slidably in contact with the inner peripheral surface of the filter element over the entire circumference, or a scraper formed in a blade shape or a spatula shape,
Fitted for reciprocal movement of the piston member provided in the backwash pipe from one end, with reciprocating the sliding member for the backwash inside of the filter element, to said drain chamber other end an actuating cylinder for flowing the fluid from the backwash pipe toward the drain chamber extends,
Fluid circulation means for freely circulating fluid in the working cylinder in order to allow the piston member of the backwashing pipe fitted in the working cylinder to reciprocate in the working cylinder;
With
The pressure of the fluid outlet from the filtration chamber is made higher than normal pressure, the pressure of the fluid inlet to the fluid inflow chamber is made higher than the pressure of the fluid outlet, and the drain port of the drain chamber is lower than the pressure of the fluid outlet. A filtering device characterized in that backwashing is performed by opening and closing the pressure side.
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